DE3910070A1

DE3910070A1 - PLATE HEAT EXCHANGER

Info

Publication number: DE3910070A1
Application number: DE3910070A
Authority: DE
Inventors: Harald Schomburg; Herbert Siebenhuener; Holm Dittmar; Ernst Schmidt; Bodo Hille; Walter Kawe
Original assignee: Nagema VEB
Current assignee: MASCHINENFABRIK KYFFHAEUSERHUETTE ARTERN GMBH, O-4
Priority date: 1988-05-18
Filing date: 1989-03-28
Publication date: 1989-11-30
Also published as: GB2218795A; DD271947A1; DK164489A; SE8901694D0; SE467638B; GB2218795B; DK166518B1; SE8901694L; DK164489D0; GB8910862D0

Abstract

A plate heat exchanger comprises a plurality of heat exchanger plates which are tightened together in a frame and sealed relative to each other by seals (2) placed in circumferential grooves (1), the grooves being rectangular or trapezium- shaped in section. Each seal (2) has parallel side surfaces and preferably wedge-shaped deformable protrusions (5) projecting in the lower half of the surfaces, the maximum width of the seal across the protrusions being greater than the width of the groove (1), so that the protrusions act to clamp the seal in the groove. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft einen Plattenwärmeübertrager, bestehend aus einer Vielzahl in einem Gestell zusammengespannter Wärmeübertragungsplatten, die gegeneinander durch in ihren Umfangsnuten eingelegte Dichtungen abgedichtet werden, wobei die Dichtungsnuten rechteckig oder trapezförmig mit gering-positivem oder negativem Öffnungswinkel ausgebildet sind.The invention relates to a plate heat exchanger consisting of a Large number of heat transfer plates clamped together in a frame, the against each other by seals inserted in their circumferential grooves be sealed, the sealing grooves rectangular or trapezoidal are designed with a slightly positive or negative opening angle.

Characteristic of the known prior art

Bekannt sind Plattenwärmeübertrager, bei denen zur Sicherung gegen Herausfallen die in den Dichtungsnuten der Wärmeübertragungsplatten eingelegte Dichtungen mittels eines dafür geeigneten Klebers eingeklebt werden. Der Querschnitt der Dichtungsnut in den Wärmeübertragungsplatten ist vorzugsweise trapezförmig, wobei die Seitenflächen einen positiven Öffnungswinkel aufweisen. Die Form der Dichtung ist der Dichtungsnut angepaßt, so daß beim Einlegen der Dichtung die Seitenflächen an den Wandungen der Dichtungsnut anliegen.Plate heat exchangers are known in which to secure against Fall out in the sealing grooves of the heat transfer plates inserted seals glued in with a suitable adhesive will. The cross section of the sealing groove in the heat transfer plates is preferably trapezoidal with the side surfaces positive Have opening angles. The shape of the seal is the seal groove adjusted so that when inserting the seal the side surfaces on the Contact the walls of the sealing groove.

Diese Plattenwärmeübertrager haben den Nachteil, daß sich vielfach der Dichtwerkstoff mit der Platte schlecht verkleben läßt und daß beim Auswechseln der schnell verschleißenden eingeklebten Dichtung ein sehr großer Arbeitsaufwand notwendig ist. Aus diesem Grund wurden Lösungen gesucht, die ein Verkleben der Dichtung in der Dichtungsnut der Wärmeübertragungsplatte nicht mehr erforderlich machen.These plate heat exchangers have the disadvantage that the Bad sealing material can stick to the plate and that when Replacing the quickly wearing glued seal is a very great workload is necessary. Because of this, solutions have been found searched for a sticking of the seal in the sealing groove of the No longer require heat transfer plate.

So ist in der DE 8 66 349 eine Wärmeübertragungsplatte beschrieben, deren Dichtungsnut einen trapezförmigen Querschnitt mit negativem Öffnungswinkel, d. h. einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt aufweist. In diese Dichtungsnut wurde eine der Schwalbenschwanzform angepaßte trapezförmige Dichtung eingelegt. Dadurch konnte ein Herausfallen der Dichtung aus der Dichtungsnut verhindert werden und ein Verkleben war nicht mehr notwendig. Der Nachteil dieser Form der Abdichtung besteht in der komplizierten Herstellung der Dichtungsnut in die sehr dünnwandigen Wärmeübertragungsplatten und deren Maßhaltigkeit über die gesamte Nutenlänge. Ein weiterer Nachteil besteht darin, daß das Eindrücken der Dichtung in die schwalbenschwanzförmige Dichtungsnut sehr schwer geht. So wurde nach der WO 87 01 189 vorgeschlagen, die Dichtungsnut nicht über den gesamten Umfang schwalbenschwanzförmig auszuführen, sondern nur stellenweise einen schwalbenschwanzförmigen Querschnitt vorzusehen. Da die Dichtung in dieser Form angepaßt ist, erfolgt nur an diesen Stellen ein Festklemmen der Dichtung in der Dichtungsnut. Parallel dazu wurde in der WO 84 04 809 eine Dichtung vorgeschlagen, in der Hohlräume vorgesehen sind, die beim Einpassen der Dichtung in die Dichtungsnut sowie bei großen auftretenden Anpreßdrücken im Betriebszustand ein Ausweichen des Dichtungsmaterials gestattet. Mit diesen beiden Lösungen konnte erreicht werden, daß sich die Dichtungen leichter montieren lassen, jedoch bleibt weiterhin der erhöhte Fertigungsaufwand für die Herstellung der Schwalbenschwanznut bestehen.DE 8 66 349 describes a heat transfer plate whose Sealing groove has a trapezoidal cross-section with a negative opening angle, d. H. has a dovetail cross-section. In these Sealing groove became a trapezoidal shape adapted to the dovetail shape Seal inserted. This could cause the seal to fall out of the Sealing groove can be prevented and gluing was no longer necessary. The disadvantage of this form of sealing is that it is complicated Production of the sealing groove in the very thin-walled heat transfer plates and their dimensional accuracy over the entire groove length. Another disadvantage consists in the fact that the seal is pressed into the dovetail shape Sealing groove is very difficult. According to WO 87 01 189, it was proposed the sealing groove is not dovetail-shaped over the entire circumference to execute, but only in places a dovetail-shaped Cross section. Since the seal is adapted in this form, it is done Only at these points does the seal stick in the sealing groove. In parallel, a seal was proposed in WO 84 04 809 in which Cavities are provided when fitting the seal into the seal groove as well as evasion in the event of large contact pressures occurring in the operating state of the sealing material allowed. With these two solutions it was possible to achieve that the seals are easier to install, but remains furthermore the increased manufacturing expenditure for the production of the Dovetail groove exist.

Gleichzeitig wurden Lösungen bekannt, bei denen ebenfalls ein Verkleben der Dichtung nicht mehr notwendig ist, ohne daß eine Schwalbenschwanznut benötigt wird. So wurde nach der GB 20 69 680 die Dichtung in der trapezförmigen mit positivem Öffnungswinkel versehenen Dichtungsnut dadurch gehalten, indem an den Dichtungen druckknopfähnliche Zapfen vorgesehen sind, die durch Löcher im Nutengrund der Wärmeübertragungsplatten gedrückt werden.At the same time, solutions became known in which gluing the Seal is no longer necessary without the need for a dovetail groove becomes. So according to GB 20 69 680 the seal was in the trapezoidal shape positive opening angle provided sealing groove held by the seals are push-button-like pins provided through holes be pressed in the groove bottom of the heat transfer plates.

Weiterhin sind nach der DE 87 01 365 Dichtungsnuten mit an den Seitenflächen eingeformten Sicken auf der Gesamtlänge der Dichtungsnut oder auch nur stellenweise bekannt. In diesem Fall weisen die Dichtungen deckungsgleiche Einformungen auf, so daß die Verbindung zwischen Dichtung und Wärmeübertragungsplatte durch Einrasten nach dem Einpressen der Dichtung in die Nut zustande kommt. Diese Verbindungsvarianten stellen zwar eine Alternative zum Einkleben der Dichtung dar, sie erfordern jedoch einen erhöhten Fertigungsaufwand zum Herstellen der Dichtungsnut. Damit kommt es bei der Vielzahl der Wärmeübertragungsplatten in einem Plattenwärmeübertrager zu einer wesentlichen Erhöhung der Herstellungskosten.Furthermore, according to DE 87 01 365, sealing grooves are also on the side surfaces molded beads along the entire length of the sealing groove or just known in places. In this case, the seals are congruent Deformations so that the connection between the seal and Heat transfer plate by snapping in after the seal has been pressed in comes into the groove. These connection variants represent one Alternative to gluing the seal in, but they require one increased manufacturing costs for producing the sealing groove. So it comes with the large number of heat transfer plates in a plate heat exchanger to a significant increase in manufacturing costs.

Aim of the invention

Das Ziel der Erfindung besteht darin, eine Abdichtung der Wärmeübertragungsplatten gegeneinander ohne ein Verkleben der Dichtungen in den Wärmeübertragungsplatten und ohne zusätzliche Funktionselemente an der Dichtungsnut zu schaffen, wobei der Aufwand zur Herstellung der Dichtungsnut dem Aufwand, der beim traditionellen Klebeverfahren erforderlich ist, entspricht.The aim of the invention is to seal the Heat transfer plates against each other without sticking the seals in the heat transfer plates and without additional functional elements on the To create a sealing groove, the effort required to produce the sealing groove the effort required in the traditional gluing process, corresponds.

State the nature of the invention

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine kleberlose Abdichtung der Wärmeübertragungsplatten gegeneinander in einem Plattenwärmeübertrager zu schaffen, die es ermöglicht, die Dichtung ohne Kleber in die Nut der Wärmeübertragungsplatte so fest einzufügen, daß sie beim Transport und Handhabung bis zum Einsatz im Plattenpaket sich nicht löst und gleichzeitig so arretiert ist, daß eine sichere Abdichtung nach der Montage im Plattenwärmeübertrager gewährleistet ist.The object of the invention is to provide an adhesive-free seal Heat transfer plates against each other in a plate heat exchanger create that enables the seal to be inserted into the groove without glue Insert heat transfer plate so firmly that it during transport and Handling until use in the plate pack does not come off and at the same time is locked so that a secure seal after installation in Plate heat exchanger is guaranteed.

Erfindungsgemäß wird das dadurch erreicht, daß in der Dichtungsnut eine mit parallelen Seitenflächen ausgeführte Dichtung, die in der unteren Hälfte der Seitenflächen herausragende, vorzugsweise keilförmige Erweiterungen aufweist, angeordnet ist, wobei die max. Breite der Erweiterung größer als die Breite der Dichtungsnut ist. Durch die Anordnung der keilförmigen Erweiterungen an der unteren Hälfte der Seitenflächen der Dichtung wird erreicht, daß beim Eindrücken der Dichtung in die Dichtungsnut die herausragenden keilförmigen Erweiterungen sich zusammendrücken, d. h. die keilförmige Erweiterung legt sich an die Dichtung an. Durch ihr Bestreben, wieder ihre ursprüngliche Form einzunehmen, kommt es nach dem Einrasten wieder zum Aufrichten der keilförmigen Erweiterung und zu einer Klemmwirkung der Dichtung in die Dichtungsnut, die ein Herausrutschen aus der Nut verhindert. Dabei ist es erforderlich, daß die Dichtung maßlich so ausgelegt ist, daß die max. Breite der Erweiterung größer als die Breite der Dichtungsnut ist. Die Breite der keilförmigen Erweiterung sollte die Breite der Dichtungsnut nur unwesentlich überschreiten. Die Klemmwirkung der Dichtung in der Dichtungsnut wird sowohl bei rechteckigem als auch bei einem trapezförmigen Querschnitt mit gering-positivem oder negativem Öffnungswinkel der Dichtungsnut erzielt. Dabei ist bei einem rechteckigen Querschnitt der Dichtungsnut eine Parallelitätsabweichung der Seitenflächen von ± 2° zulässig. Die Dichtung ist mit parallel verlaufenden Seitenflächen ausgebildet. Die Toleranz zwischen Dichtung und Dichtungsnut ist so gehalten, daß eine Einbringung der Dichtung in die Dichtungsnut annähernd spaltfrei und ohne großen Kraftaufwand möglich ist. Die an den Seitenflächen der Dichtung vorgesehenen herausragenden keilförmigen Erweiterungen können sich über den gesamten Umfang der Dichtung erstrecken. Sie können jedoch auch nur an bestimmten Stellen in unterbrochener Folge am Umfang der Dichtung angeordnet sein.According to the invention this is achieved in that a with in the sealing groove parallel side faces executed seal that in the lower half of the Has lateral, protruding, preferably wedge-shaped extensions, is arranged, the max. Width of the extension larger than the width the sealing groove is. By arranging the wedge-shaped extensions the lower half of the side surfaces of the seal is achieved in that Pressing the seal into the seal groove the protruding wedge-shaped Compress extensions, d. H. the wedge-shaped extension sets to the seal. Through their endeavors to regain their original form to take up, the wedge-shaped is erected again after snapping into place Expansion and a clamping effect of the seal in the sealing groove, the prevents slipping out of the groove. It is necessary that the The dimensions of the seal are such that the max. Width of the extension larger than the width of the seal groove. The width of the wedge-shaped extension should only marginally exceed the width of the sealing groove. The The clamping effect of the seal in the seal groove is both rectangular as well as with a trapezoidal cross section with a low positive or achieved negative opening angle of the sealing groove. It is with one rectangular cross section of the seal groove a parallelism deviation of the Side faces of ± 2 ° permissible. The seal is with parallel Side surfaces trained. The tolerance between the seal and the seal groove is held so that the seal is inserted into the sealing groove almost gap-free and without great effort. The Andes Side surfaces of the seal provided protruding wedge-shaped Extensions can extend over the entire circumference of the seal. However, you can also only at certain points in an interrupted sequence be arranged on the circumference of the seal.

Embodiment

Die Erfindung soll nachstehend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert werden. Dabei zeigt:The invention will now be described with reference to the accompanying drawings are explained. It shows:

Fig. 1 eine Wärmeübertragungsplatte, Fig. 1 shows a heat transfer plate,

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Wärmeübertragungsplatte mit eingelegter Dichtung, Fig. 2 shows a cross section through a heat transfer plate with an inserted seal,

Fig. 3 und 4 mögliche Arten von Dichtungsquerschnitten, FIGS. 3 and 4 possible types of seal cross-sections,

Fig. 5 einen Querschnitt einer Dichtungsnut, Fig. 5 is a cross section of a seal groove,

Fig. 6 einen Querschnitt einer trapezförmigen Dichtungsnut mit negativem Öffnungswinkel und mit eingelegter Dichtung, Fig. 6 shows a cross-section of a trapezoidal sealing groove with a negative angle and with an inserted seal,

Fig. 7 eine Dichtung mit nur stellenweise angeordneten Erweiterungen, Fig. 7 is a gasket with only partially disposed extensions,

Fig. 1 stellt eine Wärmeübertragungsplatte dar, deren Wärmeübertragungsfläche sowie Ein- und Austrittsöffnungen von einer Dichtungsnut 1 umgeben sind. Die Dichtungsnut 1 weist, wie in Fig. 2 dargestellt, einen rechteckigen Querschnitt auf. In der Dichtungsnut 1 ist eine rechteckige Dichtung 2 eingelegt, deren Seitenflächen 3 und 4 parallel verlaufen. Wie aus der Fig. 3 zu ersehen ist, befinden sich an der unteren Hälfte der Seitenflächen 3 und 4 herausragende, vorzugsweise keilförmige Erweiterungen. Dabei können die Erweiterungen einseitig oder nach Fig. 4 auch beidseitig mit Schrägen versehen sein. Fig. 5 zeigt eine rechteckige Dichtungsnut 2, deren Breite 8 zur Breite 7 der Dichtung so toleriert ist, daß ein problemloses Einlegen der Dichtung 2 in die Dichtungsnut 1 ohne Kraftaufwand möglich ist. Die max. Breite 6 der keilförmigen Erweiterung 5 ist größer als die Breite 8 der Dichtungsnut 1. Wird die Dichtung 2 in die Dichtungsnut 1 der Wärmeübertragungsplatte eingelegt, so legt sich die keilförmige Erweiterung 5 beim Eindrücken an die Dichtung 2 an. Nach dem Einrasten versucht die keilförmige Erweiterung 5 sich wieder aufzurichten und es kommt zu einer Klemmwirkung, wodurch ein Herausrutschen aus der Nut verhindert wird. Die Seitenflächen der Dichtungsnut 1 können eine Abweichung von der Parallelität von ± 2° aufweisen. Fig. 1 shows a heat transfer plate, the heat transfer surface and inlet and outlet openings are surrounded by a sealing groove 1 . As shown in FIG. 2, the sealing groove 1 has a rectangular cross section. In the sealing groove 1 , a rectangular seal 2 is inserted, the side surfaces 3 and 4 of which run parallel. As can be seen from FIG. 3, protruding, preferably wedge-shaped extensions are located on the lower half of the side surfaces 3 and 4 . The extensions can be provided on one side or according to FIG. 4 on both sides with bevels. Fig. 5 shows a rectangular sealing groove 2 , the width 8 to the width 7 of the seal is tolerated so that a problem-free insertion of the seal 2 in the sealing groove 1 is possible without effort. The max. Width 6 of the wedge-shaped extension 5 is larger than the width 8 of the sealing groove 1 . If the seal 2 is inserted into the seal groove 1 of the heat transfer plate, the wedge-shaped extension 5 bears against the seal 2 when pressed in. After snapping in, the wedge-shaped extension 5 tries to stand up again and there is a clamping effect, which prevents it from slipping out of the groove. The side surfaces of the sealing groove 1 can have a deviation from the parallelism of ± 2 °.

Wie Fig. 6 zeigt, ist ein Einsatz einer derart erfindungsgemäß gestalteten Dichtung 2 auch in einer schwalbenschwanzförmigen Dichtungsnut möglich. In diesem Fall ist zwar ein hoher Fertigungsaufwand zur Herstellung der Schwalbenschwanznut erforderlich, jedoch ist eine Montage der Dichtungsnut 1 ohne großen Kraftaufwand möglich. As FIG. 6 shows, it is also possible to use a seal 2 designed according to the invention in a dovetail-shaped seal groove. In this case, a high manufacturing outlay for producing the dovetail groove is necessary, but an assembly of the sealing groove 1 is possible without great effort.

Fig. 8 zeigt eine Dichtung 2, die nur stellenweise in unterbrochener Folge keilförmige Erweiterungen 5 aufweist, so daß nur an diesen Stellen eine Klemmwirkung erzielt wird. Fig. 8 shows a seal 2 , which has wedge-shaped extensions 5 only in places in an interrupted sequence, so that a clamping effect is achieved only at these points.

Der Vorteil der Erfindung besteht darin, daß eine Abdichtung der Wärmeübertragungsplatten gegeneinander geschaffen wurde, bei der ein Verkleben der Dichtung 2 mit den Wärmeübertragungsplatten oder die Verwendung zusätzlicher Funktionselemente an der Dichtungsnut 1 nicht mehr erforderlich sind.The advantage of the invention is that a seal of the heat transfer plates against each other was created, in which a gluing of the seal 2 with the heat transfer plates or the use of additional functional elements on the sealing groove 1 are no longer required.

Die erfindungsgemäße Lösung ermöglicht ein einfaches Einlegen der Dichtung 2 in eine rechteckige oder trapezförmige Dichtungsnut 1 ohne Kraftaufwand bei gleichzeitiger Klemmwirkung der Dichtung 2 in der Dichtungsnut 1, die ein Herausfallen beim Transport oder bei der Handhabung der Platten bis zur Montage des Plattenwärmeübertragers ausschließt.The solution according to the invention enables a simple insertion of the seal 2 into a rectangular or trapezoidal sealing groove 1 without expenditure of force with simultaneous clamping action of the seal 2 in the sealing groove 1 , which prevents it from falling out during transport or when handling the plates until the plate heat exchanger is installed.

Claims

1.plate heat exchanger, consisting of a plurality of heat transfer plates clamped together in a frame, which are sealed against one another by seals inserted into their circumferential grooves, the sealing grooves being rectangular or trapezoidal with a slightly positive or negative opening angle, characterized in that in the sealing groove ( 1 ) a seal ( 2 ) with parallel side surfaces ( 3 ) and ( 4 ), which has protruding, preferably wedge-shaped extensions ( 5 ) in the lower half of the side surfaces ( 3 ) and ( 4 ), the max. Width ( 6 ) of the extension ( 5 ) is greater than the width ( 7 ) of the sealing groove ( 1 ).

2. Plate heat exchanger according to claim 1, characterized in that the extensions ( 5 ) are arranged in places on the seal circumference in an interrupted sequence.

3. plate heat exchanger according to claims 1 and 2, characterized in that the side surfaces ( 3 ) and ( 4 ) of the sealing groove ( 1 ) by max. Deviates ± 2 ° from their parallelism.